JPH05223758A - パルス核四極子共鳴装置 - Google Patents
パルス核四極子共鳴装置Info
- Publication number
- JPH05223758A JPH05223758A JP2490592A JP2490592A JPH05223758A JP H05223758 A JPH05223758 A JP H05223758A JP 2490592 A JP2490592 A JP 2490592A JP 2490592 A JP2490592 A JP 2490592A JP H05223758 A JPH05223758 A JP H05223758A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- capacitor
- tuning circuit
- capacitors
- coil
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】矩形高周波パルスを同調回路４を通して送信兼
受信コイル５に入力して、パルス状の高周波磁場を検査
対象物７に照射し、その高周波磁場によって検査対象物
７に含まれる対象物質８に誘起されたパルス核四極子共
鳴（ＮＱＲ）のＦＩＤ信号を受信して、その対象物質８
を検知する装置において、同調回路を構成するコンデン
サの一部又は全部に電極間物質の比誘電率が８以下のコ
ンデンサを用いる。 【効果】送信パルス後のコンデンサの発生するノイズが
小さくなり、ＮＱＲ信号の検知できない回復時間を短く
でき、指数関数的に減衰するＮＱＲ信号をより早い時間
に検知できるので、検出感度を高くできる。
受信コイル５に入力して、パルス状の高周波磁場を検査
対象物７に照射し、その高周波磁場によって検査対象物
７に含まれる対象物質８に誘起されたパルス核四極子共
鳴（ＮＱＲ）のＦＩＤ信号を受信して、その対象物質８
を検知する装置において、同調回路を構成するコンデン
サの一部又は全部に電極間物質の比誘電率が８以下のコ
ンデンサを用いる。 【効果】送信パルス後のコンデンサの発生するノイズが
小さくなり、ＮＱＲ信号の検知できない回復時間を短く
でき、指数関数的に減衰するＮＱＲ信号をより早い時間
に検知できるので、検出感度を高くできる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はパルス核四極子共鳴（Nu
clear Quadrupole Resonance、以下ＮＱＲと記す）を用
いた分析、検知装置にかかわり、特に、航空機積込み荷
物等の中に隠されたプラスチック爆弾、麻薬、覚醒剤な
どの取締りの対象となる物質を高感度で遠隔検知するの
に好適なパルスＮＱＲ装置に関する。
clear Quadrupole Resonance、以下ＮＱＲと記す）を用
いた分析、検知装置にかかわり、特に、航空機積込み荷
物等の中に隠されたプラスチック爆弾、麻薬、覚醒剤な
どの取締りの対象となる物質を高感度で遠隔検知するの
に好適なパルスＮＱＲ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】パルスＮＱＲ法は、試料に固有な周波数
（共鳴周波数）を持つパルス状の高周波磁場を送信コイ
ルから照射して試料の核四極子を励起し、パルス後に誘
導されるＮＱＲ信号（高周波磁場）を受信コイルにより
受信、増幅して解析することにより、物質の同定や分析
を行う方法である。
（共鳴周波数）を持つパルス状の高周波磁場を送信コイ
ルから照射して試料の核四極子を励起し、パルス後に誘
導されるＮＱＲ信号（高周波磁場）を受信コイルにより
受信、増幅して解析することにより、物質の同定や分析
を行う方法である。
【０００３】従来の分析用パルスＮＱＲ装置について
は、例えば「ジャーナル オブ マグネチック レゾナ
ンス、第８６巻（１９９０）、第５５５頁から５６４頁
（Journal of Magnetic Resonance, 86 (1990), pp555
〜564）」に記載されている。
は、例えば「ジャーナル オブ マグネチック レゾナ
ンス、第８６巻（１９９０）、第５５５頁から５６４頁
（Journal of Magnetic Resonance, 86 (1990), pp555
〜564）」に記載されている。
【０００４】また、パルスＮＱＲ装置で遠隔検知を行っ
た例は、「ジャーナル オブ モレキュラー ストラク
チャー、第５８巻（１９８０）、第６３頁から７７頁
（Journal of Molecular Structure, 58 (1980), pp63
〜77）」に記載されている。
た例は、「ジャーナル オブ モレキュラー ストラク
チャー、第５８巻（１９８０）、第６３頁から７７頁
（Journal of Molecular Structure, 58 (1980), pp63
〜77）」に記載されている。
【０００５】さらに、本願の発明者らは、先に、パルス
ＮＱＲ法で遠隔検知を行う装置について、送信兼受信コ
イルを複数に分割し、その分割箇所にコンデンサを直列
に挿入することにより、放電を起こすことなく送信パル
スの電力を大きくして、遠方における検知感度を高くし
た発明（特願平２−１４４５６８）と、同調回路内にス
イッチを付加して、送、受信コイルを別々のコイルとす
ることにより、高感度化を実現した発明（特願平３−９
７１３１）とを行い、既に出願している。
ＮＱＲ法で遠隔検知を行う装置について、送信兼受信コ
イルを複数に分割し、その分割箇所にコンデンサを直列
に挿入することにより、放電を起こすことなく送信パル
スの電力を大きくして、遠方における検知感度を高くし
た発明（特願平２−１４４５６８）と、同調回路内にス
イッチを付加して、送、受信コイルを別々のコイルとす
ることにより、高感度化を実現した発明（特願平３−９
７１３１）とを行い、既に出願している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】図９は従来のパルスＮ
ＱＲ装置の受信側増幅器の位相検波出力を模式的に示し
た図である。
ＱＲ装置の受信側増幅器の位相検波出力を模式的に示し
た図である。
【０００７】一般に、送信パルスには数百ボルト程度の
高電圧の矩形高周波パルスが用いられるため、その一部
が受信側に漏れ込んでくる。従って、この漏れ込んでく
る送信パルス１９がマイクロボルト程度のＮＱＲ信号２
０より小さくなるまでの時間（回復時間２１）はＮＱＲ
信号を検知できない。一方、ＮＱＲ信号２２は見かけの
スピン−スピン緩和時間と呼ばれる時定数で指数関数的
に減衰する。従って、回復時間２１を短くできれば、減
衰前のより大きなＮＱＲ信号を検知できるようになり、
感度を高くできる。
高電圧の矩形高周波パルスが用いられるため、その一部
が受信側に漏れ込んでくる。従って、この漏れ込んでく
る送信パルス１９がマイクロボルト程度のＮＱＲ信号２
０より小さくなるまでの時間（回復時間２１）はＮＱＲ
信号を検知できない。一方、ＮＱＲ信号２２は見かけの
スピン−スピン緩和時間と呼ばれる時定数で指数関数的
に減衰する。従って、回復時間２１を短くできれば、減
衰前のより大きなＮＱＲ信号を検知できるようになり、
感度を高くできる。
【０００８】ここで、この回復時間２１は、送信兼受信
コイルと同調回路が形成する共振回路の過渡応答２２
と、同調回路内のコンデンサのノイズ２３によって決ま
っている。
コイルと同調回路が形成する共振回路の過渡応答２２
と、同調回路内のコンデンサのノイズ２３によって決ま
っている。
【０００９】矩形高周波パルスを共振回路に入力した場
合、過渡応答により、その電圧は指数関数的に減衰す
る。その時定数は共振回路のＱ値（Ｑ＝ωＬ／ｒ、ω：
角周波数、Ｌ：コイルのインダクタンス、ｒ：損失抵
抗）によって決まり、Ｑ値と回復時間には比例関係が成
立するため、Ｑ値を小さくすれば回復時間を短くでき
る。ところが、検知される信号強度はＱの平方根に比例
するため、Ｑ値を無闇に小さくすると、かえって検知感
度が低下してしまう。従って、Ｑ値は回復時間と信号強
度を考え合わせて、検知感度が最大になるように決定す
れば良い。
合、過渡応答により、その電圧は指数関数的に減衰す
る。その時定数は共振回路のＱ値（Ｑ＝ωＬ／ｒ、ω：
角周波数、Ｌ：コイルのインダクタンス、ｒ：損失抵
抗）によって決まり、Ｑ値と回復時間には比例関係が成
立するため、Ｑ値を小さくすれば回復時間を短くでき
る。ところが、検知される信号強度はＱの平方根に比例
するため、Ｑ値を無闇に小さくすると、かえって検知感
度が低下してしまう。従って、Ｑ値は回復時間と信号強
度を考え合わせて、検知感度が最大になるように決定す
れば良い。
【００１０】ところが、同調回路内のコンデンサが送信
パルス後に発生するノイズは、Ｑ値とは無関係に長く持
続し、回復時間を長くして検知感度を低下させる。特
に、遠隔ＮＱＲ装置では、送信パルスを遠方まで到達さ
せるために共振回路内のコンデンサに高電圧を印加する
ため、コンデンサのノイズが大きくなる。また、遠隔Ｎ
ＱＲ装置では、遠方からの微弱なＮＱＲ信号を検知する
必要もあるため、コンデンサの小さなノイズでも大きな
障害になる。
パルス後に発生するノイズは、Ｑ値とは無関係に長く持
続し、回復時間を長くして検知感度を低下させる。特
に、遠隔ＮＱＲ装置では、送信パルスを遠方まで到達さ
せるために共振回路内のコンデンサに高電圧を印加する
ため、コンデンサのノイズが大きくなる。また、遠隔Ｎ
ＱＲ装置では、遠方からの微弱なＮＱＲ信号を検知する
必要もあるため、コンデンサの小さなノイズでも大きな
障害になる。
【００１１】以上のように、従来のＮＱＲ装置は、同調
回路内のコンデンサに特に注意を払っていなかったた
め、コンデンサのノイズにより回復時間が長くなり、感
度が低いという問題があった。
回路内のコンデンサに特に注意を払っていなかったた
め、コンデンサのノイズにより回復時間が長くなり、感
度が低いという問題があった。
【００１２】本発明の目的は、同調回路内のコンデンサ
の発生するノイズを小さくして回復時間を共振回路の過
渡特性によってきまる長さまで短くすることにより、高
感度のＮＱＲ遠隔検知装置を実現することにある。
の発生するノイズを小さくして回復時間を共振回路の過
渡特性によってきまる長さまで短くすることにより、高
感度のＮＱＲ遠隔検知装置を実現することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的は、送、受信コ
イル用同調回路を構成するコンデンサに電極間物質の比
誘電率が低いものを使用することによって実現される。
イル用同調回路を構成するコンデンサに電極間物質の比
誘電率が低いものを使用することによって実現される。
【００１４】
【作用】セラミックコンデンサ（比誘電率＝１４〜数
千）のような比誘電率の高いコンデンサは高周波パルス
を加えると、圧電効果、電歪効果等によりパルス後に大
きなノイズを発生する。これに対して、雲母コンデンサ
（比誘電率＝５〜８）のような比誘電率の低いコンデン
サはノイズが小さい。従って、比誘電率の低いコンデン
サを同調回路に用いることにより、ＮＱＲ信号を検知で
きない回復時間を短くすることができ、高感度のＮＱＲ
遠隔検知装置を実現できる。
千）のような比誘電率の高いコンデンサは高周波パルス
を加えると、圧電効果、電歪効果等によりパルス後に大
きなノイズを発生する。これに対して、雲母コンデンサ
（比誘電率＝５〜８）のような比誘電率の低いコンデン
サはノイズが小さい。従って、比誘電率の低いコンデン
サを同調回路に用いることにより、ＮＱＲ信号を検知で
きない回復時間を短くすることができ、高感度のＮＱＲ
遠隔検知装置を実現できる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の第１の実施例を図１及び図２
を用いて説明する。図１は、本実施例のパルス核四極子
共鳴装置の構成図であり、図２は、図１中の同調回路と
送信兼受信コイルとの等価回路図である。
を用いて説明する。図１は、本実施例のパルス核四極子
共鳴装置の構成図であり、図２は、図１中の同調回路と
送信兼受信コイルとの等価回路図である。
【００１６】図１において、まず、高周波発生器１によ
り発生させた高周波と、ＤＣパルス発生器２により発生
させた矩形パルスを電力増幅器３に入力して、矩形高周
波パルス列を作る。次に、このパルス列を、同調回路４
を通して送信兼受信コイル５に入力し、パルス状の高周
波磁場をシールドボックス６の中に置かれた検査対象物
７に照射する。
り発生させた高周波と、ＤＣパルス発生器２により発生
させた矩形パルスを電力増幅器３に入力して、矩形高周
波パルス列を作る。次に、このパルス列を、同調回路４
を通して送信兼受信コイル５に入力し、パルス状の高周
波磁場をシールドボックス６の中に置かれた検査対象物
７に照射する。
【００１７】さらに、照射した高周波磁場によって検査
対象物７に含まれる対象物質８に誘起されたＮＱＲのＦ
ＩＤ（Free Induction Decay）信号（高周波磁場）を、
送信兼受信コイル５により受信し、同調回路４、λ／４
ケーブル９を通した後、増幅器１０で増幅する。ここ
で、λ／４ケーブルは送信パルスの波長の１／４の長さ
（正確には、ケーブルの短縮率を含めて波長の１／４の
長さ）を持つケーブルで、高電圧の送信パルスができる
だけ受信側の増幅器１０に漏れ込まないようにするもの
である。増幅した信号は、さらに位相検波器１１で位相
検波した後、周波数フィルタ１２を通して周波数帯域を
狭め、加算器１３で加算して高い信号対雑音比が得られ
るようにする。このようにして得られるＮＱＲのＦＩＤ
信号の大きさによって検査対象物７内に対象物質８が含
まれているかどうかを判定する。また、このＦＩＤ信号
をさらにデータ処理装置１４でフーリエ変換し、周波数
スペクトル中に対象物質８によるピークがあるかどうか
によって判定を行ってもよい。
対象物７に含まれる対象物質８に誘起されたＮＱＲのＦ
ＩＤ（Free Induction Decay）信号（高周波磁場）を、
送信兼受信コイル５により受信し、同調回路４、λ／４
ケーブル９を通した後、増幅器１０で増幅する。ここ
で、λ／４ケーブルは送信パルスの波長の１／４の長さ
（正確には、ケーブルの短縮率を含めて波長の１／４の
長さ）を持つケーブルで、高電圧の送信パルスができる
だけ受信側の増幅器１０に漏れ込まないようにするもの
である。増幅した信号は、さらに位相検波器１１で位相
検波した後、周波数フィルタ１２を通して周波数帯域を
狭め、加算器１３で加算して高い信号対雑音比が得られ
るようにする。このようにして得られるＮＱＲのＦＩＤ
信号の大きさによって検査対象物７内に対象物質８が含
まれているかどうかを判定する。また、このＦＩＤ信号
をさらにデータ処理装置１４でフーリエ変換し、周波数
スペクトル中に対象物質８によるピークがあるかどうか
によって判定を行ってもよい。
【００１８】ここで、同調回路４中のコンデンサ、すな
わち図２に示す共振周波数調整用可変コンデンサ１５と
インピーダンス調整用可変コンデンサ１６には、例えば
空気バリコンや真空バリコン、又はこれらのバリコンと
雲母コンデンサ、真空コンデンサ等の固定コンデンサの
組み合わせを用いる。このように、電極間物質の比誘電
率が８以下のコンデンサを用いることにより、図１０に
示したように、送信パルス後にコンデンサの発生するノ
イズ２３を小さくでき、ＮＱＲ信号の検知できない回復
時間２１を短くできるため、検知感度を高くできる。な
お、同調回路４中の一部のコンデンサに電極間物質の比
誘電率が８以下のコンデンサを用いても効果はあるが、
すべてのコンデンサに用いた方が効果は大きい。
わち図２に示す共振周波数調整用可変コンデンサ１５と
インピーダンス調整用可変コンデンサ１６には、例えば
空気バリコンや真空バリコン、又はこれらのバリコンと
雲母コンデンサ、真空コンデンサ等の固定コンデンサの
組み合わせを用いる。このように、電極間物質の比誘電
率が８以下のコンデンサを用いることにより、図１０に
示したように、送信パルス後にコンデンサの発生するノ
イズ２３を小さくでき、ＮＱＲ信号の検知できない回復
時間２１を短くできるため、検知感度を高くできる。な
お、同調回路４中の一部のコンデンサに電極間物質の比
誘電率が８以下のコンデンサを用いても効果はあるが、
すべてのコンデンサに用いた方が効果は大きい。
【００１９】次に、本発明の第２の実施例を図３を用い
て説明する。
て説明する。
【００２０】本実施例では、送信兼受信コイルをＮ個の
コイル断片１７に分割し、その間に電極間物質の比誘電
率が８以下のコンデンサ１８を（Ｎ−１）個挿入した点
が前記第１の実施例と異なっている。ここで、挿入した
（Ｎ−１）個のコンデンサ１８と共振周波数調整用可変
コンデンサ１５の合成容量は、送信兼受信コイルを分割
しない場合の共振周波数調整用可変コンデンサの容量と
等しくし、同調周波数がずれないようにする。同調回路
４中のコンデンサ、すなわち図３に示す共振周波数調整
用可変コンデンサ１５とインピーダンス調整用可変コン
デンサ１６には、電極間物質の比誘電率が８以下のコン
デンサを用いるのは前記第１の実施例と同様である。
コイル断片１７に分割し、その間に電極間物質の比誘電
率が８以下のコンデンサ１８を（Ｎ−１）個挿入した点
が前記第１の実施例と異なっている。ここで、挿入した
（Ｎ−１）個のコンデンサ１８と共振周波数調整用可変
コンデンサ１５の合成容量は、送信兼受信コイルを分割
しない場合の共振周波数調整用可変コンデンサの容量と
等しくし、同調周波数がずれないようにする。同調回路
４中のコンデンサ、すなわち図３に示す共振周波数調整
用可変コンデンサ１５とインピーダンス調整用可変コン
デンサ１６には、電極間物質の比誘電率が８以下のコン
デンサを用いるのは前記第１の実施例と同様である。
【００２１】なお、コイルの分割は必ずしも等分割であ
る必要はなく、挿入するコンデンサ１８も必ずしも静電
容量の等しいものである必要はないが、インダクタンス
の大きいコイル断片と静電容量の小さいコンデンサ部分
に他よりも高い電圧が加わるので、これらの部分で放電
が起きないように留意する必要がある。また、挿入した
（Ｎ−１）個のコンデンサの一部に電極間物質の比誘電
率が８以下のコンデンサを用いても効果はあるが、すべ
てのコンデンサに用いた方がコンデンサのノイズを減ら
す効果は大きい。
る必要はなく、挿入するコンデンサ１８も必ずしも静電
容量の等しいものである必要はないが、インダクタンス
の大きいコイル断片と静電容量の小さいコンデンサ部分
に他よりも高い電圧が加わるので、これらの部分で放電
が起きないように留意する必要がある。また、挿入した
（Ｎ−１）個のコンデンサの一部に電極間物質の比誘電
率が８以下のコンデンサを用いても効果はあるが、すべ
てのコンデンサに用いた方がコンデンサのノイズを減ら
す効果は大きい。
【００２２】本実施例によれば、コイル断片およびコン
デンサの両端に加わる電圧を１／Ｎに減らせるため、放
電を起こすことなく送信コイルへ投入できる電力を大き
くできる。従って、送信パルスをより遠方まで照射でき
るため、前記第１の実施例と同様の効果に加えて、より
大きい物を検査対象物にできるという効果がある。
デンサの両端に加わる電圧を１／Ｎに減らせるため、放
電を起こすことなく送信コイルへ投入できる電力を大き
くできる。従って、送信パルスをより遠方まで照射でき
るため、前記第１の実施例と同様の効果に加えて、より
大きい物を検査対象物にできるという効果がある。
【００２３】さらに、本発明の第３の実施例を図４及び
図５を用いて説明する。図４は、本実施例のパルス核四
極子共鳴装置の構成図であり、図５は、図４中の同調回
路と送・受信用コイルとの等価回路図である。
図５を用いて説明する。図４は、本実施例のパルス核四
極子共鳴装置の構成図であり、図５は、図４中の同調回
路と送・受信用コイルとの等価回路図である。
【００２４】本実施例では、コイルと同調回路を送信
用、受信用で各々別にし、送信用コイルと受信用コイル
のカップリングを切るためのスイッチを付加した点が前
記第１の実施例と異なっている。図４において、２５は
送信コイル用同調回路、２６は送信コイル、２７は受信
コイル、２８は受信コイル用同調回路、２４は上記スイ
ッチを制御するコントローラである。なお、このスイッ
チにより、送信パルスの受信側への漏れ込みが小さくで
きるため、前記第１の実施例で用いたλ／４ケーブルは
省略することも可能である。
用、受信用で各々別にし、送信用コイルと受信用コイル
のカップリングを切るためのスイッチを付加した点が前
記第１の実施例と異なっている。図４において、２５は
送信コイル用同調回路、２６は送信コイル、２７は受信
コイル、２８は受信コイル用同調回路、２４は上記スイ
ッチを制御するコントローラである。なお、このスイッ
チにより、送信パルスの受信側への漏れ込みが小さくで
きるため、前記第１の実施例で用いたλ／４ケーブルは
省略することも可能である。
【００２５】送信コイル用同調回路２５中には、図５に
示すように、スイッチ２９が共振周波数調整用可変コン
デンサ１５に直列に付加されており、このスイッチ２９
をコントローラ２４によって、高周波パルスが印加され
ているときは閉じ、印加されていないときには開くよう
に制御する。また、受信コイル用同調回路２８中にも、
スイッチ３０が共振周波数調整用可変コンデンサ３１に
直列に付加されており、このスイッチ３０をコントロー
ラ２４によって、高周波パルスが印加されているときは
開き、印加されていないときには閉じるように制御す
る。なお、スイッチ２９、３０は必ずしも共振周波数調
整用可変コンデンサ１５、３１に直列に付加する必要は
なく、インピーダンス調整用可変コンデンサ１６、３２
に直列に付加してもよい。スイッチ２９、３０をこのよ
うに制御することにより、受信コイルと送信コイルのカ
ップリングを小さくできるため、受信コイルに漏れ込む
送信パルスの強度を小さくできる。
示すように、スイッチ２９が共振周波数調整用可変コン
デンサ１５に直列に付加されており、このスイッチ２９
をコントローラ２４によって、高周波パルスが印加され
ているときは閉じ、印加されていないときには開くよう
に制御する。また、受信コイル用同調回路２８中にも、
スイッチ３０が共振周波数調整用可変コンデンサ３１に
直列に付加されており、このスイッチ３０をコントロー
ラ２４によって、高周波パルスが印加されているときは
開き、印加されていないときには閉じるように制御す
る。なお、スイッチ２９、３０は必ずしも共振周波数調
整用可変コンデンサ１５、３１に直列に付加する必要は
なく、インピーダンス調整用可変コンデンサ１６、３２
に直列に付加してもよい。スイッチ２９、３０をこのよ
うに制御することにより、受信コイルと送信コイルのカ
ップリングを小さくできるため、受信コイルに漏れ込む
送信パルスの強度を小さくできる。
【００２６】ここで、送信コイル用同調回路２５、受信
コイル用同調回路２８中のコンデンサ、すなわち共振周
波数調整用可変コンデンサ１５、３１とインピーダンス
調整用可変コンデンサ１６、３２には、前記第１の実施
例と同様に電極間物質の比誘電率が８以下のコンデンサ
を用いる。なお、これらのコンデンサの一部に電極間物
質の比誘電率が８以下のコンデンサを用いても効果はあ
るが、すべてのコンデンサに用いた方が効果は大きい。
コイル用同調回路２８中のコンデンサ、すなわち共振周
波数調整用可変コンデンサ１５、３１とインピーダンス
調整用可変コンデンサ１６、３２には、前記第１の実施
例と同様に電極間物質の比誘電率が８以下のコンデンサ
を用いる。なお、これらのコンデンサの一部に電極間物
質の比誘電率が８以下のコンデンサを用いても効果はあ
るが、すべてのコンデンサに用いた方が効果は大きい。
【００２７】本実施例によれば、前記第１の実施例の効
果に加えて、受信コイルに漏れ込む送信パルスの強度を
小さくできるため、図１１に示すように、共振回路の過
渡特性によってきまる回復時間も短くでき、より高感度
化できるという効果がある。
果に加えて、受信コイルに漏れ込む送信パルスの強度を
小さくできるため、図１１に示すように、共振回路の過
渡特性によってきまる回復時間も短くでき、より高感度
化できるという効果がある。
【００２８】さらに、本発明の第４の実施例を図６及び
図７を用いて説明する。図６は、本実施例のパルス核四
極子共鳴装置の構成図である。
図７を用いて説明する。図６は、本実施例のパルス核四
極子共鳴装置の構成図である。
【００２９】本実施例は、前記第３の実施例の送信コイ
ル用同調回路および受信コイル用同調回路中のスイッチ
の代わりにコンデンサ、コイルおよび極性が互いに逆の
組ダイオードで構成された回路を用い、これらの制御に
前記実施例で用いたコントローラ２４を必要としないよ
うにしたものである。送信コイル用同調回路および受信
コイル用同調回路の等価回路を図７に示し、以下、その
動作を説明する。
ル用同調回路および受信コイル用同調回路中のスイッチ
の代わりにコンデンサ、コイルおよび極性が互いに逆の
組ダイオードで構成された回路を用い、これらの制御に
前記実施例で用いたコントローラ２４を必要としないよ
うにしたものである。送信コイル用同調回路および受信
コイル用同調回路の等価回路を図７に示し、以下、その
動作を説明する。
【００３０】送信パルスが印加されているときには、組
ダイオード３３、３６が導通状態になる。従って、送信
側の回路は、短絡してスイッチが閉じたのと同じ状態に
なる。一方、受信側の回路は、可変コンデンサ３７、コ
イル３８、コンデンサ３９が並列共振回路を形成してイ
ンピーダンスが高くなってスイッチが開いたのと同じ状
態になる。
ダイオード３３、３６が導通状態になる。従って、送信
側の回路は、短絡してスイッチが閉じたのと同じ状態に
なる。一方、受信側の回路は、可変コンデンサ３７、コ
イル３８、コンデンサ３９が並列共振回路を形成してイ
ンピーダンスが高くなってスイッチが開いたのと同じ状
態になる。
【００３１】逆に、送信パルスが印加されていないとき
には、組ダイオード３３、３６が非導通状態になる。従
って、送信側の回路は、可変コンデンサ３４、コイル３
５が並列共振回路を形成してインピーダンスが高くなっ
てスイッチが開いたのと同じ状態になる。一方、受信側
の回路は、可変コンデンサ３７、コイル３８が切り離さ
れ、コンデンサ３９、共振周波数調整用可変コンデンサ
３１、インピーダンス調整用可変コンデンサ３２、受信
コイル２７により共振回路が形成されて、事実上スイッ
チが閉じたのと同じ効果が得られる。
には、組ダイオード３３、３６が非導通状態になる。従
って、送信側の回路は、可変コンデンサ３４、コイル３
５が並列共振回路を形成してインピーダンスが高くなっ
てスイッチが開いたのと同じ状態になる。一方、受信側
の回路は、可変コンデンサ３７、コイル３８が切り離さ
れ、コンデンサ３９、共振周波数調整用可変コンデンサ
３１、インピーダンス調整用可変コンデンサ３２、受信
コイル２７により共振回路が形成されて、事実上スイッ
チが閉じたのと同じ効果が得られる。
【００３２】なお、共振周波数調整用可変コンデンサ３
１は、コンデンサ３９を可変コンデンサにして共振周波
数調整用可変コンデンサの機能を兼ねるようにすれば、
省略することも可能である。
１は、コンデンサ３９を可変コンデンサにして共振周波
数調整用可変コンデンサの機能を兼ねるようにすれば、
省略することも可能である。
【００３３】ここで、送信コイル用同調回路２５、受信
コイル用同調回路２８中のコンデンサ、すなわち共振周
波数調整用可変コンデンサ１５、３１、インピーダンス
調整用可変コンデンサ１６、３２、可変コンデンサ３
４、３７、コンデンサ３９には、前記第１の実施例と同
様に電極間物質の比誘電率が８以下のコンデンサを用い
る。なお、これらのコンデンサの一部に電極間物質の比
誘電率が８以下のコンデンサを用いても効果はあるが、
すべてのコンデンサに用いた方が効果は大きい。
コイル用同調回路２８中のコンデンサ、すなわち共振周
波数調整用可変コンデンサ１５、３１、インピーダンス
調整用可変コンデンサ１６、３２、可変コンデンサ３
４、３７、コンデンサ３９には、前記第１の実施例と同
様に電極間物質の比誘電率が８以下のコンデンサを用い
る。なお、これらのコンデンサの一部に電極間物質の比
誘電率が８以下のコンデンサを用いても効果はあるが、
すべてのコンデンサに用いた方が効果は大きい。
【００３４】以上のように、これらの回路は送信パルス
の印加、非印加に同期して事実上スイッチの開閉と同じ
動作をするため、第３の実施例と同様の効果が得られ
る。また、本実施例ではコントローラを必要としないた
め、装置構成がより簡単で済むという効果もある。
の印加、非印加に同期して事実上スイッチの開閉と同じ
動作をするため、第３の実施例と同様の効果が得られ
る。また、本実施例ではコントローラを必要としないた
め、装置構成がより簡単で済むという効果もある。
【００３５】最後に、本発明の第５の実施例を図８に示
す。
す。
【００３６】本実施例は、前記第３、第４の実施例の送
信コイルを、前記した第２の実施例のように、Ｎ個のコ
イル断片１７に分割し、その間に（Ｎ−１）個のコンデ
ンサ１８を挿入したものである。図８には、前記第３の
実施例と同様に、スイッチを用いた例のみを示したが、
前記第４の実施例のように、スイッチの代わりにコンデ
ンサ、コイルおよび極性が互いに逆の組ダイオードで構
成された回路を用いてもよい。同調回路内のコンデンサ
及び送信コイルに挿入するコンデンサのすべてまたは一
部に電極間物質の比誘電率が８以下のコンデンサを用い
る点は前記第１から第４の実施例と同様である。
信コイルを、前記した第２の実施例のように、Ｎ個のコ
イル断片１７に分割し、その間に（Ｎ−１）個のコンデ
ンサ１８を挿入したものである。図８には、前記第３の
実施例と同様に、スイッチを用いた例のみを示したが、
前記第４の実施例のように、スイッチの代わりにコンデ
ンサ、コイルおよび極性が互いに逆の組ダイオードで構
成された回路を用いてもよい。同調回路内のコンデンサ
及び送信コイルに挿入するコンデンサのすべてまたは一
部に電極間物質の比誘電率が８以下のコンデンサを用い
る点は前記第１から第４の実施例と同様である。
【００３７】本実施例によれば、前記第３、第４の実施
例の効果に加えて、前記第２の実施例と同様に、放電を
起こすことなく送信コイルへ投入できる電力を大きくで
きるため、より大きい物を検査対象物にできるという効
果がある。
例の効果に加えて、前記第２の実施例と同様に、放電を
起こすことなく送信コイルへ投入できる電力を大きくで
きるため、より大きい物を検査対象物にできるという効
果がある。
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、送信パルス後に同調回
路内のコンデンサの発生するノイズを小さくできるた
め、ＮＱＲ信号を検知できない回復時間を短くすること
ができ、高感度のＮＱＲ遠隔検知装置を実現できる。
路内のコンデンサの発生するノイズを小さくできるた
め、ＮＱＲ信号を検知できない回復時間を短くすること
ができ、高感度のＮＱＲ遠隔検知装置を実現できる。
【図１】本発明の第１、第２の実施例の装置の構成図で
ある。
ある。
【図２】第１の実施例における同調回路と送信兼受信コ
イルの等価回路図である。
イルの等価回路図である。
【図３】第２の実施例における同調回路と送信兼受信コ
イルの等価回路図である。
イルの等価回路図である。
【図４】本発明の第３の実施例の装置の構成図である。
【図５】第３の実施例における送信用、受信用の同調回
路とコイルの等価回路図である。
路とコイルの等価回路図である。
【図６】本発明の第４の実施例の装置の構成図である。
【図７】第４の実施例における送信用、受信用の同調回
路とコイルの等価回路図である。
路とコイルの等価回路図である。
【図８】本発明の第５の実施例における送信コイル用同
調回路と送信コイルの等価回路図である。
調回路と送信コイルの等価回路図である。
【図９】従来のＮＱＲ装置の受信側増幅器の位相検波出
力を示す図である。
力を示す図である。
【図１０】本発明の第１、第２の実施例の装置の受信側
増幅器の位相検波出力を示す図である。
増幅器の位相検波出力を示す図である。
【図１１】本発明の第３、第４、第５の実施例の装置の
受信側増幅器の位相検波出力を示す図である。
受信側増幅器の位相検波出力を示す図である。
１…高周波発生器 ２…ＤＣパルス発生器 ３…電力増幅器 ４…同調回路 ５…送信兼受信コイル ６…シールドボックス ７…検査対象物 ８…対象物質 ９…λ／４ケーブル １０…増幅器 １１…位相検波器 １２…周波数フィルタ １３…加算器 １４…データ処理装置 １５、３１…共振周波数調整用可変コンデンサ １６、３２…インピーダンス調整用可変コンデンサ １７…コイル断片 １８…コンデンサ １９…送信パルス ２０…ＮＱＲ信号 ２１…回復時間 ２２…共振回路の過渡応
答 ２３…コンデンサのノイズ ２４…コントローラ ２５…送信コイル用同調回路 ２６…送信コイル ２７…受信コイル ２８…受信コイル用同調
回路 ２９、３０…スイッチ ３３、３６…組ダイオー
ド ３４、３７…可変コンデンサ ３５、３８…コイル ３９…コンデンサ
答 ２３…コンデンサのノイズ ２４…コントローラ ２５…送信コイル用同調回路 ２６…送信コイル ２７…受信コイル ２８…受信コイル用同調
回路 ２９、３０…スイッチ ３３、３６…組ダイオー
ド ３４、３７…可変コンデンサ ３５、３８…コイル ３９…コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三井 泰裕 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】高周波パルスの発生手段と、同調回路と、
送信兼受信コイルと、高周波信号を増幅、処理する手段
とからなるパルス核四極子共鳴装置において、前記同調
回路を構成するコンデンサの一部又はすべてが、電極間
物質の比誘電率が８以下のコンデンサであることを特徴
とするパルス核四極子共鳴装置。 - 【請求項２】請求項１に記載のパルス核四極子共鳴装置
において、前記送信兼受信コイルが複数に分割され、そ
の分割箇所にコンデンサが直列に挿入されているととも
に、該直列に挿入されたコンデンサの一部又はすべてが
電極間物質の比誘電率が８以下のコンデンサであること
を特徴とするパルス核四極子共鳴装置。 - 【請求項３】高周波パルスの発生手段と、送信用同調回
路と、送信コイルと、受信コイルと、受信用同調回路
と、高周波信号を増幅、処理する手段とからなるパルス
核四極子共鳴装置において、前記送信用同調回路と前記
受信用同調回路を構成するコンデンサの一部又はすべて
が電極間物質の比誘電率が８以下のコンデンサであるこ
とを特徴とするパルス核四極子共鳴装置。 - 【請求項４】請求項３に記載のパルス核四極子共鳴装置
において、前記送信コイルが複数に分割され、その分割
箇所にコンデンサが直列に挿入されるとともに、該直列
に挿入されたコンデンサの一部又はすべてが電極間物質
の比誘電率が８以下のコンデンサであることを特徴とす
るパルス核四極子共鳴装置。 - 【請求項５】請求項１ないし４のいずれか１項に記載の
パルス核四極子共鳴装置において、前記電極間物質の比
誘電率が８以下のコンデンサの電極間物質が雲母である
ことを特徴とするパルス核四極子共鳴装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2490592A JPH05223758A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | パルス核四極子共鳴装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2490592A JPH05223758A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | パルス核四極子共鳴装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05223758A true JPH05223758A (ja) | 1993-08-31 |
Family
ID=12151196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2490592A Pending JPH05223758A (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | パルス核四極子共鳴装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05223758A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502989A (ja) * | 2003-08-21 | 2007-02-15 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 高温超伝導体自己共振コイルを使用する核四重極共鳴検出システム |
| JP2008089498A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴分光用送受信コイル |
| WO2010041607A1 (ja) | 2008-10-06 | 2010-04-15 | 国立大学法人大阪大学 | 爆発物、不正薬物検査装置、アンテナコイルおよび爆発物、不正薬物検査方法 |
| CN104991207A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-21 | 安徽瑞迪太检测技术有限公司 | 一种用于核电四极矩共振检测的射频线圈系统 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP2490592A patent/JPH05223758A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502989A (ja) * | 2003-08-21 | 2007-02-15 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 高温超伝導体自己共振コイルを使用する核四重極共鳴検出システム |
| JP2008089498A (ja) * | 2006-10-04 | 2008-04-17 | Hitachi Ltd | 核磁気共鳴分光用送受信コイル |
| WO2010041607A1 (ja) | 2008-10-06 | 2010-04-15 | 国立大学法人大阪大学 | 爆発物、不正薬物検査装置、アンテナコイルおよび爆発物、不正薬物検査方法 |
| US8525515B2 (en) | 2008-10-06 | 2013-09-03 | Osaka University | Equipment for inspecting explosives and/or illicit drugs, antenna coil and method for inspecting explosives and/or illicit drugs |
| CN104991207A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-21 | 安徽瑞迪太检测技术有限公司 | 一种用于核电四极矩共振检测的射频线圈系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6291994B1 (en) | Active Q-damping sub-system using nuclear quadrupole resonance and nuclear magnetic resonance for improved contraband detection | |
| EP1060403B1 (en) | Apparatus for and method of nuclear quadrupole resonance testing a sample in the presence of interference | |
| EP0813685B9 (en) | System and method for contraband detection using nuclear quadrupole resonance | |
| US6054856A (en) | Magnetic resonance detection coil that is immune to environmental noise | |
| US4446431A (en) | Double-tuned single coil probe for nuclear magnetic resonance spectrometer | |
| US6242918B1 (en) | Apparatus and method for reducing the recovery period of a probe in pulsed nuclear quadrupole resonance and nuclear magnetic resonance detection systems by varying the impedance of a load to reduce total Q factor | |
| US6420872B1 (en) | Probe for detecting a transient magnetic resonance signal, wherein the ratio of the Q of the probe to the Q of the resonance signal is relatively large | |
| US7924004B2 (en) | Electric potential sensor for use in the detection of nuclear magnetic resonance signals | |
| GB1585322A (en) | Rf pick-up coil circuit for a wide tuning range nuclear magnetic resonance probe | |
| JPH05503234A (ja) | 二重同調されたｎｍｒコイル | |
| JP3157157B2 (ja) | 多重共鳴ｎｍｒコイル | |
| US6150817A (en) | Magnetic resonance apparatus having reduced "dead time" | |
| US20060033499A1 (en) | Receive system for high q antennas in nqr and a method of detecting substances | |
| US3434043A (en) | Nuclear magnetic resonance probe apparatus having double tuned coil systems for spectrometers employing an internal reference | |
| JPH05223758A (ja) | パルス核四極子共鳴装置 | |
| Griffin et al. | Low-frequency NMR spectrometer | |
| US4093910A (en) | Nuclear magnetic resonance pick-up circuit for control of resonance conditions | |
| GB1588832A (en) | Nuclear magnetic resonance spectrometer employing a resonance signal gating circuit | |
| EP0937262B1 (en) | Method for reducing "dead time" in a magnetic resonance apparatus | |
| Jeffrey et al. | Simple Bridge for Pulsed Nuclear Magnetic Resonance | |
| JP3100658B2 (ja) | パルス核四極子共鳴装置 | |
| Mozzhukhin et al. | Sensing System for 14 N NQR Remote Detection of Explosives | |
| Rudakov et al. | Suppression of transient processes in the oscillatory circuit of the NQR spectrometer | |
| SU1485093A1 (ru) | Датчик импульсного радиоспектрометра | |
| Koscielniak | CW EPR signal detection bridges |